@article{ChenYanOschatzetal.2020, author = {Chen, Lu and Yan, Runyu and Oschatz, Martin and Jiang, Lei and Antonietti, Markus and Xiao, Kai}, title = {Ultrathin 2D graphitic carbon nitride on metal films}, series = {Angewandte Chemie : a journal of the Gesellschaft Deutscher Chemiker ; International edition}, volume = {59}, journal = {Angewandte Chemie : a journal of the Gesellschaft Deutscher Chemiker ; International edition}, number = {23}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1433-7851}, doi = {10.1002/anie.202000314}, pages = {9067 -- 9073}, year = {2020}, abstract = {Efficient and low-cost anode materials for the sodium-ion battery are highly desired to enable more economic energy storage. Effects on an ultrathin carbon nitride film deposited on a copper metal electrode are presented. The combination of effects show an unusually high capacity to store sodium metal. The g-C3N4 film is as thin as 10 nm and can be fabricated by an efficient, facile, and general chemical-vapor deposition method. A high reversible capacity of formally up to 51 Ah g(-1) indicates that the Na is not only stored in the carbon nitride as such, but that carbon nitride activates also the metal for reversible Na-deposition, while forming at the same time an solid electrolyte interface layer avoiding direct contact of the metallic phase with the liquid electrolyte.}, language = {en} } @phdthesis{Markushyna2020, author = {Markushyna, Yevheniia}, title = {Modern photoredox transformations applied to the needs of organic synthesis}, doi = {10.25932/publishup-47766}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-477661}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {275}, year = {2020}, abstract = {Abstract. Catalysis is one of the most effective tools for the highly efficient assembly of complex molecular structures. Nevertheless, it is mainly represented by transition metal-based catalysts and typically is an energy consuming process. Therefore, photocatalysis utilizing solar energy is one of the appealing approaches to overcome these problems. A great alternative to classic transition metal-based photocatalysts, carbon nitrides, a group of organic polymeric semiconductors, have already shown their efficiency in water splitting, CO2 reduction, and organic pollutants degradation. However, these materials have also a great potential for the use in functionalization of complex organic molecules for synthetic needs as it was shown in recent years. This work addresses the challenge to develop efficient system for heterogeneous organic photocatalysis, employing cheap and environmentally benign photocatalysts - carbon nitrides. Herein, fundamental properties of semiconductors are studied from the organic chemistry standpoint; the inherent properties of carbon nitrides, such as ability to accumulate electrons, are deeply investigated and their effect on the reaction outcome is established. Thus, understanding of the electron charging processes allowed for the synthesis of otherwise hardly-achieved diazetidines-1,3 by tetramerization of benzylamines. Furthermore, the high electron capacity of Potassium Poly(heptazine imide)s (K-PHI) made possible a multi-electron reduction of aromatic nitro compounds to bare or formylated anilines. Additionally, two deep eutectic solvents (DES) were designed as a sustainable reaction media and reducing reagent for this reaction. Eventually, the high oxidation ability of carbon nitride K-PHI is employed in a challenging reaction of halide anion oxidation (Cl―, Br―) to accomplish electrophilic substitution in aromatic ring. The possibility to utilize NaCl solution (seawater mimetic) for the chlorination of electron rich arenes was shown. Eventually, light itself is used as a tool in a chromoselective photocatalytic oxidation of aromatic thiols and thioacetatas to three different compounds, using UV, blue, and red LEDs. All in all, the work enhances understanding the mechanism of heterogeneous photocatalysis in synthetic organic reactions and therefore, is a step forward to the sustainable methods of synthesis in organic chemistry.}, language = {en} } @phdthesis{Schmidt2020, author = {Schmidt, Bernhard V. K. J.}, title = {Polymers, self-assembly and materials}, doi = {10.25932/publishup-48481}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-484819}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {VI, 350}, year = {2020}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden die Selbstorganisation von hydrophilen Polymeren, verst{\"a}rkte Hydrogele, sowie anorganische/Polymer Hybridmaterialien untersucht. Dabei beschreibt die Arbeit den Weg von Polymersynthese mittels verschiedener Methoden {\"u}ber Polymerselbstanordnung bis zur Herstellung von Polymermaterialien mit vielversprechenden Eigenschaften f{\"u}r zuk{\"u}nftige Anwendungen. Hydrophile Polymere wurden verwendet, um Mehrphasensysteme herzustellen, Wasser-in-Wasser Emulsionen zu bilden und selbstangeordneten Strukturen zu erzeugen, z. B. Partikel/Aggregate oder hohle Strukturen aus komplett wasserl{\"o}slichen Bausteinen. Die Strukturbildung in w{\"a}ssriger Umgebung wurde ferner f{\"u}r supramolekulare Hydrogele mit definierter Unterstruktur und reversiblem Gelierungsverhalten eingesetzt. Auf dem Gebiet der Hydrogele wurde das anorganische Material graphitisches Kohlenstoffnitrid (g-CN) als Photoinitiator f{\"u}r die Hydrogelsynthese und als Verst{\"a}rker der Gelstruktur beschrieben. Hierbei konnten Hydrogele mit herausragenden Eigenschaften generiert werden, z. B. hohe Kompressibilit{\"a}t, hohe Speichermodule oder Gleitf{\"a}higkeit. Die Kombinationen von g-CN mit verschiedenen Polymeren erlaubte es zudem neue Materialien f{\"u}r die Photokatalyse bereitzustellen. Als weiteres anorganisches Material wurden Metall-organische Ger{\"u}ste (MOFs) mit Polymeren kombiniert. Es konnte gezeigt werden, dass die Verwendung von MOFs in der Polymersynthese einen starken Einfluss auf die erzeugte Polymerstruktur hat und MOFs als Katalysator f{\"u}r Polymerisationen verwendet werden k{\"o}nnen. Zuletzt wurde die MOF Synthese an sich untersucht, wobei Polymeradditive oder L{\"o}sungsmittel eingesetzt wurden um die kristalline Struktur der MOFs zu modulieren. Insgesamt wurden hier verschiedene Errungenschaften f{\"u}r die Polymerchemie beschrieben, z.B. neuartige hydrophile Polymere und Hydrogele, die zur Zeit wichtige Materialien im Polymerbereich durch ihre vielversprechenden Anwendungen im biomedizinischen Sektor darstellen. Außerdem ergab die Kombination von Polymeren mit Materialien aus anderen Bereichen der Chemie, z. B. g-CN und MOFs, neue Materialien mit bemerkenswerten Eigenschaften, die ebenfalls von Interesse f{\"u}r zuk{\"u}nftige Anwendungen sind, z. B. Beschichtungen, Partikeltechnologie und Katalyse.}, language = {en} }